如果你曾經(jīng)也有過骨折的經(jīng)歷，你應(yīng)該知道這個恢復(fù)的過程是緩慢而痛苦的。

想象一下以后你無需長時間的手術(shù)，也不需要使用夾板就能讓你從骨折/骨裂中恢復(fù)過來。相反，現(xiàn)在你遇到相同的狀況時你的醫(yī)生可能會對你說需要手術(shù)甚至是骨移植，即包含了從其他地方取骨，以填補你因為受傷造成的骨頭縫隙。

這時你會面臨一個選擇：允許外科醫(yī)生從你身上的另一個地方切一段骨頭或者是從死者身上取出一段骨頭。兩者都是有風(fēng)險的：從別人體內(nèi)取出的骨頭可能會攜帶疾病，所以醫(yī)生必須要小心地甄別捐贈者。從你自己的身體內(nèi)移植仍然會引起排斥反應(yīng)，并引起疼痛、感染甚至是導(dǎo)致神經(jīng)損傷。

Nina Tandon想去除這兩個選項，取而代之的是，她希望可以幫助傷者的骨頭自行進(jìn)行生長。從你自己的細(xì)胞變成精確的形狀和尺寸的骨頭。

她的公司名為EpiBone，距離實現(xiàn)這一現(xiàn)實十分的接近。EpiBone利用干細(xì)胞和一種特殊類型的培養(yǎng)皿，生長出了耐用的活體骨頭。

但前方的道路將是非常具有挑戰(zhàn)性的。到目前為止，在實驗室中生長的骨骼只有少量在動物體內(nèi)中進(jìn)行了測試，這種骨頭對人體長期影響的一些全面性研究還有待完成。

”重新組裝“

很早以前，當(dāng)時還只有7歲的Nina Tandon出于愛好拆開了她父母買的顯像管電視，了解了每個零部件的作用并重新組裝在了一起。

隨著她成立了EpiBone，34歲的Nina Tandon的職業(yè)依然是把東西重新組裝在一起，只不過這次不再是面對電極和電線，而是面對人的身體部位。

作為哥倫比亞大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生，Nina Tandon開始研究人體組織。在2013年，她用新生兒的心臟細(xì)胞和電刺激打造了一個5mm×5mm的能夠跳動的工程心臟組織。現(xiàn)在她利用干細(xì)胞來構(gòu)建針對個人的骨頭。

原理

每年大約有90萬美國人會接受與骨頭相關(guān)的手術(shù)。對于有些人而言，因為他們經(jīng)歷了嚴(yán)重的創(chuàng)傷、骨癌或者是先天性缺陷，他們需要接受相關(guān)的手術(shù)，那么在EpiBone的治療過程中，前期的手術(shù)和術(shù)后的恢復(fù)都發(fā)生了哪些重大變化。

首先，Tandon和她的團(tuán)隊會對骨骼缺損進(jìn)行CT掃描，以獲得其確切大小和形狀。然后，使用類似于吸脂的方法，他們從病人的脂肪中提取干細(xì)胞。EpiBone使用的細(xì)胞被稱為多能干細(xì)胞，這意味著它們能夠生長成許多不同的組織，包括骨頭。

其中EpiBone的主要優(yōu)勢是，它的“材料”來自于人體自身的細(xì)胞，這意味著由它生長出來的骨頭相比于外來的骨頭或人造材料合成的骨頭，被排斥的幾率更加低。

一旦取得了病人的干細(xì)胞，EpiBone將會把干細(xì)胞放置在特殊的培養(yǎng)皿中或生物反應(yīng)器中，在那里干細(xì)胞會沿著特定的框架進(jìn)行生長。根據(jù)Tandon的說法，生物反應(yīng)器中會提供給干細(xì)胞其所需的所有營養(yǎng)物質(zhì)。該細(xì)胞發(fā)育至三到四周時，就可以對骨頭進(jìn)行定制了。

因為每個由EpiBone培養(yǎng)生長的骨頭都能被定制的，它可以精確地被安置在所需的位置上，緊密貼合能幫助縮短手術(shù)和恢復(fù)時間。

挑戰(zhàn)

約翰·霍普金斯大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程師Warren Grayson在實驗室中一直從事于組織工程學(xué)的研究，他也是EpiBone的股東之一，在第一輪研究中，他證明了由干細(xì)胞生長得到的骨頭，在移植至生物體內(nèi)后可以正?！肮ぷ鳌?。他的研究小組成功地把從脂肪組織中提取出來的干細(xì)胞培養(yǎng)成了人類顎骨。

第一個挑戰(zhàn)是能否得到聯(lián)邦政府的批準(zhǔn)。雖然Tandon已經(jīng)展示了她的產(chǎn)品在動物身上可以完美融合，但是她還沒有在人體內(nèi)進(jìn)行測試。美國食品和藥品管理局在批準(zhǔn)藥物之前通常需要多年漫長的審查，但是由于EpiBone是活體技術(shù)，想要獲得聯(lián)邦政府的同意，這個阻礙可能會更大。

其次是成本問題。因為每次EpiBone進(jìn)行骨骼移植都必須根據(jù)患者自身的干細(xì)胞和傷勢進(jìn)行定制，它的成本可能會很昂貴。一項2012年的研究表明，實驗室培養(yǎng)骨頭的成本介于10,000到15000美元之間，成本大約是傳統(tǒng)方式的三到四倍。

如何發(fā)展

Tandon的技術(shù)可以在未來的5-10年內(nèi)在人體上實施，但是，從現(xiàn)在起直到那時，仍然有很多問題需要解決。

到目前為止，EpiBone尚未在人體中測試它的整個過程，但使用干細(xì)胞生長骨骼的技術(shù)已經(jīng)在7例臨床研究中被證明。由于大量技術(shù)與研究都是很早之前的成果了，所以對于科學(xué)家而言，以以往的研究成果，很難確定現(xiàn)有的技術(shù)也能達(dá)到同樣或更好的水準(zhǔn)。

大多數(shù)的研究規(guī)模都十分小，研究者并不能經(jīng)常比較那些參與了他們研究的病人在接受傳統(tǒng)手術(shù)或沒有手術(shù)的情況下效果的差距。對于一些早期的研究，研究人員也無法保持與病人長期的溝通。

Tandon的團(tuán)隊計劃是希望可以在18個月內(nèi)在人類患者中首次測試她們的產(chǎn)品。在此期間，他們必須證明該技術(shù)是可行的。他們將在未來一年半的時間內(nèi)做更多的測試，并嘗試建立更大、更復(fù)雜的骨骼。

via businessinsider

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